Brązowy tłuszcz, znany również jako brązowa tkanka tłuszczowa (BAT), to rodzaj tłuszczu w naszym organizmie, który różni się od białego tłuszczu wokół brzucha i ud, z którym jesteśmy bardziej zaznajomieni. Brązowy tłuszcz ma specjalne zadanie – pomaga spalić kalorie z pożywienia, które spożywamy, na ciepło, co może być pomocne, zwłaszcza gdy jesteśmy narażeni na działanie niskich temperatur, np. podczas zimowego pływania lub krioterapii. Przez długi czas naukowcy uważali, że tylko małe zwierzęta, takie jak myszy i noworodki, mają brązowy tłuszcz. Jednak nowe badania pokazują, że pewna liczba dorosłych utrzymuje brunatną tkankę tłuszczową przez całe życie. Ponieważ brązowy tłuszcz tak dobrze spala kalorie, naukowcy próbują znaleźć sposoby na jego bezpieczną aktywację za pomocą leków zwiększających jego zdolność do wytwarzania ciepła.

Nowe badanie przeprowadzone przez grupy badawcze prof. Jana-Wilhelma Kornfelda z Uniwersytetu Południowej Danii/Centrum Sygnalizacji Adipocytów Novo Nordisk (Adiposign) i Dagmar Wachten ze Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn i Uniwersytetu w Bonn (Niemcy) wykazały, że brązowy tłuszcz ma nieznany wcześniej wbudowany mechanizm, który wyłącza go wkrótce po aktywacji. Ogranicza to jego skuteczność w leczeniu otyłości. Według pierwszego autora badania, Hande Topel, który jest starszym postdoktorem na Uniwersytecie Południowej Danii i Centrum Sygnalizacji Adipocytów Novo Nordisk (Adiposign), zespół odkrył właśnie białko odpowiedzialne za ten proces wyłączania. Nazywa się „AC3-AT”.

Zablokowanie „wyłącznika” otwiera nową strategię

Patrząc w przyszłość, uważamy, że znalezienie sposobów blokowania AC3-AT może być obiecującą strategią bezpiecznej aktywacji brunatnego tłuszczu i walki z otyłością i powiązanymi problemami zdrowotnymi”.

Hande Topel, starszy postdoc, Uniwersytet Południowej Danii

Zespół badawczy odkrył białko wyłączające, korzystając z zaawansowanej technologii przewidywania nieznanych białek. Hande Topel wyjaśnia: „Kiedy badaliśmy myszy, które genetycznie nie miały AC3-AT, odkryliśmy, że były chronione przed otyłością, częściowo dlatego, że ich ciała po prostu lepiej spalały kalorie i były w stanie zwiększyć tempo metabolizmu poprzez aktywację brązowy tłuszcz”.

Dwie grupy myszy karmiono dietą wysokotłuszczową przez 15 tygodni, co spowodowało otyłość. Grupa, której usunięto białko AC3-AT, przybrała na wadze mniej niż grupa kontrolna i była zdrowsza metabolicznie. „Myszy pozbawione białka AC3-AT zgromadziły także mniej tłuszczu w organizmie i zwiększyły masę beztłuszczową w porównaniu z myszami kontrolnymi” – mówi współautorka Ronja Kardinal, doktorantka na Uniwersytecie w Bonn w laboratorium Dagmar Wachten w UKB, kontynuuje: „Ponieważ AC3-AT występuje nie tylko u myszy, ale także u ludzi i innych gatunków, ma to bezpośrednie implikacje terapeutyczne dla ludzi”.

Nadzieja na strategie wspierające odchudzanie

Chociaż częstość występowania brunatnej tkanki tłuszczowej zmniejsza się wraz z wiekiem człowieka i pomimo tego, że dorośli nie mają tak dużej ilości brunatnej tkanki tłuszczowej jak noworodki, nadal może ona zostać aktywowana, na przykład przez narażenie na zimno. Kiedy zostanie aktywowany, zwiększa tempo metabolizmu tych osób, co ponownie może pomóc ustabilizować utratę wagi w warunkach, w których spożycie kalorii jest (zbyt) wysokie.

Co ciekawe, w tym badaniu nie tylko zidentyfikowano AC3-AT, który jest krótszą, nieznaną wcześniej formą białka AC3. Naukowcy zidentyfikowali także inne nieznane wersje białek/genów, które reagują na ekspozycję na zimno, podobnie jak AC3-AT.

„Potrzebne są jednak dalsze badania, aby wyjaśnić wpływ terapeutyczny tych alternatywnych produktów genowych i ich mechanizmów regulacyjnych podczas aktywacji BAT” – mówi współautorka-korespondentka, prof. Dagmar Wachten, współdyrektor Instytutu Odporności Wrodzonej na UKB i członek z Klastra Doskonałości ImmunoSensation2 oraz Transdyscyplinarnych Obszarów Badawczych (TRA) „Modelowanie” i „Życie i zdrowie” na Uniwersytecie w Bonn.

„Zrozumienie tego rodzaju mechanizmów molekularnych nie tylko rzuca światło na regulację brunatnej tkanki tłuszczowej, ale także daje nadzieję na odkrycie podobnych mechanizmów w innych szlakach komórkowych. Wiedza ta może odegrać kluczową rolę w pogłębieniu naszej wiedzy na temat różnych chorób i opracowaniu nowych metod leczenia” , mówi współautor do korespondencji, prof. Jan-Wilhelm Kornfeld z Uniwersytetu Południowej Danii.

Badanie to przeprowadzono w kontekście wspólnego centrum badawczego DFG Transregio-SFB 333 „Brązowy i beżowy tłuszcz – interakcje narządów, ścieżki sygnalizacyjne i bilans energetyczny (BATenergy)”, którego celem jest lepsze zrozumienie różnych typów tkanki tłuszczowej i ich roli w chorobach metabolicznych oraz Centrum Sygnalizacji Adipocytów (Adiposign) Fundacji Novo Nordisk na Uniwersytecie Południowej Danii, którego celem jest zrozumienie dysfunkcji komórek tłuszczowych u organizmów modelowych i pacjentów otyłych.